主要な Sb2S3の性能に影響を与える要因-太陽電池を増感の間に、Sb2S3成膜を介してSbCl3-チオ尿素複合ソリューション処理
Summary
この作品は Sb2S3 SbCl3を用いたメソポーラス TiO2層の堆積のため詳細な実験手順を提供します-チオ尿素 Sb2S3のアプリケーションに複雑なソリューション-増感太陽電池。この記事は、成膜プロセスを支配する重要な要因を決定します。
Abstract
Sb2S3は、ユニークな光学および電気特性のため次世代太陽電池に適用することができます新たな光の吸収体の 1 つとして考慮されます。最近では、我々 は Sb2S3の > 6% の太陽光発電効率を達成することで次世代太陽電池としての可能性を示す-単純なチオ尿素 (TU) を用いた太陽電池の増感-複雑なソリューションの手法します。ここでは、太陽電池の作製に SbCl3TU-複雑なソリューションを使用してメソポーラス TiO2 (mp TiO2) レイヤー上 Sb2S3の沈着の重要な実験手順について述べる。N, N– ジメチルホルムアミド SbCl3モル比が異なるでに SbCl3と TU を溶解することにより、SbCl3TU – ソリューションは合成: 火Mp TiO2/TiO2から成る準備として基板上のソリューションの堆積、-スピン コーティング層/F ドープ SnO2ガラス ブロックします。最後に、結晶 Sb2S3を形成するには、サンプルは、アニールされる N2-300 ° C でグローブ ボックスをいっぱい太陽光発電デバイスの性能に及ぼす実験的パラメーターについても説明します。
Introduction
アンチモン系カルコゲナイド (Sb Chs)、Sb2S3Sb2Se3Sb2(S, Se)3CuSbS2などは次世代太陽電池1 で使用できる新たな材料と見なされます ,2,3,4,5,6,7,8。ただし、Sb Chs 光吸収に基づく太陽光発電デバイスに達していない 10% の電力変換効率 (PCE) 実現可能な実用化を実証する必要があります。
これらの制限を克服するために様々 なメソッドやテクニックを適用したチオアセトアミド表面処理1室温成膜方法4、原子層堆積法2の使用などドット コロイド量子ドット6。これらの様々 な方法のうち化学浴の分解に基づくソリューション処理は最高のパフォーマンスの1を展示しました。ただし、化学反応と治療後の正確な制御がベスト パフォーマンス1,3を達成するために必要です。
最近、我々 はパフォーマンスの高い Sb2S3の単純なソリューション処理を開発-SbCl3を用いた太陽電池の増感-チオ尿素 (TU) 複雑なソリューション3。このメソッドを使用して、6.4% の同等のデバイスのパフォーマンスを達成するために太陽電池に適用された制御の Sb/秒比の品質の Sb2S3を作製することができました PCE。また、Sb2S3は、シングル ステップ蒸着により作製したので、効果的に処理時間を短縮することができた。
この作品は、メソポーラス TiO2 (mp TiO2) から成る基板上 Sb2S3の成膜の詳細な実験手順について述べる TiO2層のブロック/(TiO2の BL)/F をドープした SnO2 (Sb2S3の作製の FTO) ガラス ・太陽電池を介してSbCl3TU-複雑なソリューション処理3増感します。さらに、Sb2S3成膜過程で太陽電池の性能に影響を与える 3 つの主要要因は識別され説明。法の考え方は、金属硫化物に基づくその他の増感型太陽電池に簡単に適用できます。
Protocol
Representative Results
Discussion
TiO2の BL は、広く太陽電池におけるホールブロッ キング層として使用します。図 2のように、大きな違いは TiO2の BL 厚さに応じてデバイスのパフォーマンスで観察された.したがって、批判的に FTO と正孔輸送材料11の間の直接の接触を防止するホールブロッ キング層として機能するため最高の全体的なデバイスの性能を取得するその厚?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、大邱慶北科学研究所と技術 (DGIST) R & D プログラム科学省の ICT、韓国によって支えられた (助成金 18-エ-01 号、18-01-強-04)。
Materials
| Ethyl alcohol, Pure, >99.5% | Sigma-Aldrich | 459836 | |
| Titanium(IV) isopropoxide 97% | Aldrich | 205273 | |
| Nitic acid, ACS reagent, 70% | Sigma-Aldrich | 438073 | |
| Antimony(III) chloride | Sigma-Aldrich | 311375 | |
| Thiourea | Sigma-Aldrich | T7875 | |
| N,N-Dimethylformamide, anhydrous, 99.8% | Sigma-Aldrich | 227056 | |
| TiO2 paste with 50 nm particles | ShareChem | SC-HT040 | |
| Poly(3-hexylthiophene) | 1-Material | PH0148 | |
| Chlorobenzene | Sigma-Aldrich | 284513 | |
| FTO/glass (8 Ohmos/sq) | Pilkington | ||
| Spin coater | DONG AH TRADE CORP | ACE-200 | |
| Hot plate | AS ONE Corporation | HHP-411 | |
| Glove box | KIYON | KK-021AS | |
| UV OZONE Cleaner | AHTECH LTS | AC-6 | |
| Furnace | WiseTherm | FP-14 | |
| UV/Vis Absorption spectroscopy | PerkinElmer | Lambda 750 | |
| Multifunctional evaporator with glove box | DAEDONG HIGH TECHNOLOGIES | DDHT-SDP007 |
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